Kazein Fosfopeptit Amorf Kalsiyum Fosfat (CPP-ACP)

Remineralizasyon çalışmalarında floridlerden sonra üzerinde en fazla çalışma yapılan ajan kazein fosfopeptid-amorf kalsiyum fosfat (CPP-ACP)’ dır. Reynolds (1998) in situ çürük modeli kullanarak, kazeinin triptik peptidlerinin mine yüzeyinin

44

demineralizasyonunu önemli ölçüde azalttığını rapor etmiştir. Reynolds ve ark.

yaptıkları bir çalışmada %1’lik CPP-ACP’nin, 500 ppm florid solüsyonuna benzer şekilde düz yüzey çürüklerinde ve fissür çürük aktivitesinde sırasıyla %55 ve %46’lık azalma sağladığını rapor etmişlerdir (Reynolds 1998).

1.6.3.1. İnek Sütünün Protein Yapısı

İnsanlar ve hayvanların bütün yaş grupları için gerekli aminoasitleri ve organik nitrojeni içeren mükemmel bir gıda grubu olan süt ve süt ürünleri aynı zamanda içerisindeki kalsiyum, fosfat, kazein ve lipit gibi faktörler sayesinde çürük önleyici etkiye de sahiptir (Aimutis 2004, Gurunathan ve ark. 2012). Süt ürünlerinin çürükten korunmada etkili bir yiyecek grubu olduğu 1950’lerin sonunda genel olarak kabul görmüştür (Shaw 1950).

İnek sütü proteini üç gruba ayrılmaktadır: - Kazein proteinleri %78’ini

- Süt serum proteinleri %17’sini

- Whey proteinleri ise geri kalan kısmını oluşturmaktadır (Jensen 1999, Aimutis 2004).

İnek sütü proteininin %78’ini oluşturan Kazein süt içerisinde 30-300 nm çapında partiküller halinde yüksek miktarda bulunmaktadır. Doğal halinde kazein partikülleri yüksek oranda kalsiyum ve fosfor ihtiva ederken daha az oranda magnezyum ve sitrat içerirler ve sıklıkla kazeinatfosfat ve kalsiyumfosfokazeinat partikülleri olarak adlandırılırlar.

Kazein 3 gruptan oluşmaktadır:

 αs kazein (%54) ; αs kazein kendi içerisinde iki farklı polipeptid zinciri içermektedir:

-αs1 kazein (%79) -αs2 kazein (%21)

45

 κ kazeinler ise geriye kalan kısmı oluşturmaktadır. (Reynolds 1987, Reynolds ve ark. 1995)

αs1, αs2 ve β kazeinler fosfoseril yapıdaki triptik fosfopeptid bağları içermektedir. Bu triptik fosfopeptidler ; αs1 kazein (f59-79), β kazein (f1-25), αs2 kazein (f46-70) ve αs2 kazein (f1-21) seklinde kazeinin farklı bölümlerinde bulunmaktadır. Bu bağlar kalsiyum ve fosfatların kazeine daha kolay bağlanmasını sağlamaktadır. Reynolds (1997) yaptıkları çalışmada kalsiyumun, αs1 kazein (f59-79), β kazein (f1- 25)’lerde sık olarak rastlanan fosfoseril yapıdaki peptid bağlarına diğer bağlara oranla daha sıkı bir şekilde bağlandığı bildirilmiştir. CPP-ACP’lerin kalsiyuma bağlanmasının ölçüldüğü çalışmalarda en iyi bağlanmanın αs1 kazeinlerde olduğunu bildirilmiştir. Sonuç olarak kazeinin çürük önleyici etkisinde bu triptik peptidler önemli rol oynamaktadır (Holt ve ark. 1998, Huq ve ark. 2000).

Süt ve süt ürünlerinin çürük önleyici özelliğe sahip oldukları bilinmesine rağmen doğal olarak kullanıldıklarında bu etkilerini gösterebilmeleri için çok büyük miktarlarda tüketilmeleri gerekmektedir. Bu nedenle araştırıcılar, çürüğü önlemek amacıyla sütün içerisindeki koruyucu faktörleri ayırarak kişisel ürünler içerisinde kullanmaya yönelik çalışmalara odaklanmışlardır (Aimutis 2004). Sonuç olarak sütteki koruyucu faktör olan CPP-ACP’nin, seçici çökelme yöntemi kullanarak kazeinin tripsin enzimi ile parçalanması sonucunda elde edildiği bildirilmiştir (Reynolds ve ark. 1994).

1.6.3.2. CPP-ACP’nin Yapısı ve Etki Mekanizması

CPP, Ser(P)-Ser(P)-Ser(P)-Glu-Glu şeklindeki aminoasit dizilimi içermektedir ve dikkate değer bir biçimde ACP’yi stabilize etme yeteneğine sahiptir. İçerdiği fosfoseril uzantılar boyunca ACP’yi küçük kümeler halinde bağlayarak solüsyon içerisinde çökelmeleri için gerekli boyuta ulaşmalarını engellemektedir ve böylece CPP-ACP nanokompleksi meydana gelmektedir (Reynolds 1998, Ardu ve ark. 2007).

46

CPP-ACP nanokompleksinin çürük önleyici etkisi, 3 farklı mekanizmayla açıklanmaktadır; Dental plağın yapısına katılarak plağın kalsiyum ve fosfat iyon seviyesini anlamlı bir şekilde arttırmaktadır. Bu mekanizma demineralizasyonun önlenmesinde ideal bir mekanizmadır. Çünkü plak kalsiyum ve fosfat seviyesiyle çürük oluşumu arasında ters bir ilişki mevcuttur. Aynı zamanda diş yüzeyine lokalize olan CPP-ACP plaktaki serbest kalsiyum ve fosfatı da bağlayarak diş yüzeyini aşırı doygun hale getirmektedir ve böylece demineralizasyonu önleyip remineralizasyonu arttırmaktadır. Ayrıca plaktaki bakteri hücrelerinin yüzeylerine bağlanarak diş üzerinde kolonize olmalarını da engellemektedir (Ardu ve ark. 2007, Çetin ve ark. 2011).

Laboratuvar, hayvan ve insan çalışmaları ile CPP-ACP nanokomplekslerinin antikaryojenik potansiyele sahip olduğu ispat edilmiştir (Reynolds ve ark. 1995, Reynolds 1998, Rose 2000, Shen ve ark. 2001) ve yüksek risk grubu hastalarda çürüğün önlenmesi için kullanılabilir. Gastrit, reflü veya diğer hastalıklardan kaynaklanan dental erozyonu azaltmak, ortodonti hastalarında dekalsifikasyonu azaltmak, beyaz nokta lezyonlarında mineyi onarmak, bleaching (diş beyazlatma) öncesi veya sonrasında, florozisde ve hassas dişlerde de (örneğin, beyazlatma prosedüründen kaynaklanan hipersensitivitenin azaltılması, dental erozyonlu hastalarda hassas dentinin tedavisi ve profesyonel diş temizliğinden sonra açık kök yüzeyinden kaynaklanan hassasiyetin azaltılması için) kullanılabilir (Azarpazhooh ve Limeback 2008).

CPP-ACP’nin antikaryojenik etkisi yiyeceklere ya da diş macunlarına ilave edildiğinde, kazeine oranla 10 kat artmaktadır. Kazeinin yiyeceklerde, diş macunlarında ve içme suları içerisinde kullanılmasının biyolojik etkileri konusundaki bilgiler sınırlıdır. Buna karşın günümüzde CPP-ACP’nin kullanımı ile ilgili bir sınırlama mevcut değildir (Azarpazhooh ve Limeback 2008).

Günümüzde CPP-ACP, topikal etkisinden yararlanmak için solüsyon, şekersiz sakız, gargara, pastil, pat, spor içecekleri ve restoratif materyal gibi çeşitli ürünlerin içerisine katılarak piyasaya sunulmuştur (Pai ve ark. 2008).

47 1.6.3.2.1. CPP-ACP Solüsyonu

İn-situ mine demineralizasyon çalışmasında, %1’lik CPP-ACP solüsyonunun günde iki kere uygulanmasının şeker solüsyonuna maruz kalmaktan kaynaklanan minedeki mineral kaybını %51±19 oranında azalttığı bildirilmiştir. Ayrıca günde 2 kere %1’lik CPP-ACP solüsyonuyla gargara yapmanın, plak kalsiyum seviyesini %144 oranında inorganik fosfat seviyesini ise %160 oranında arttırdığı gözlenmiştir (Reynolds ve ark. 1987).

S. sobrinus’la enfekte ratlarda yapılan bir çalışmada ise günde iki kere CPP-ACP solüsyonuna maruz kalmanın çürük aktivitesini düşürdüğü rapor edilmiş ve %0,1’lik CPP-ACP solüsyonunun düz yüzey çürüklerinde %14 oranında, %1’lik solüsyonun ise %55 oranında düşüş meydana getirdiği ancak S. sobrinus seviyesinde bir değişiklik olmadığı gösterilmiştir. Bu çalışmanın sonucunda CPP-ACP solüsyonunun etkisinin topikal olarak ortaya çıktığı ve doza bağlı olarak arttığı sonucuna varılmıştır (Reynolds ve ark. 1995).

Schüpbach ve ark. (1996), in vitro koşullar altında CPP ile tedavinin, S. mutans ve S.sobrinus gibi karyojenik bakterilerin diş yüzeyine tutunmasında belirgin bir şekilde düşüş sağladığını göstermişlerdir. (Reynolds ve Wong 1983) çalışmasında da kazein ile tedavi edilen mine disklerine S. mutansın bağlanmasının azaldığı bildirilmiştir ve bu etkiyi, plakta bulunan kalsiyum ve fosfatın bakterilerin dişe tutunmasını engellediği şeklinde açıklamaktadırlar.

CPP-ACP solüsyonlarının mine başlangıç lezyonlarını anlamlı derecede remineralize ettiği de gösterilmiştir (Reynolds 1997). Bu sonuçlar CPP-ACP’nin diş yüzeyinde lokalize olması suretiyle plak pH’sini tamponladığını, demineralizasyonu önleyerek remineralizasyonu arttırdığını göstermektedir (Reynolds 1998). Ağız ortamında yüksek çözünürlüğü, hızlı bir şekilde apatit formuna hidrolize olma yeteneği ve tat üzerine herhangi bir yan etkisinin olmaması CPP-ACP solüsyonlarını, remineralizasyon tedavilerinde önemli kılmaktadır (Tung ve Eichmiller 1999).

CPP-ACP ve florid çürük önlemedeki etkilerinde birbirlerine katkıda bulunmaktadır. Floridin şu anda kabul edilen çürük önleyici mekanizması florid iyonlarının diş yüzeyine lokalizasyonu sonucu florapatit oluşumudur. Florapatit, kalsiyum ve fosfat

48

diş yüzeyinde birlikte lokalize olmaktadır ve çürük önlemede birbirlerine olan katkısı diş yüzeyinde amorf kalsiyum florofosfat (ACFP) olarak bulunmalarından kaynaklanmaktadır (Cochrane ve ark. 2008).

Yapılan çalışmalarda CPP-ACP ile florid arasında bir etkileşim olduğu sonucuna varılmıştır. Reynolds ve ark. (1995) tarafından yapılan bir çalışmada pH’ı 7 olan ve %1 CPP içeren solüsyonla 500 ppm florid içeren solüsyon ve birlikte kullanımlarının etkileri değerlendirilmiş ve birlikte kullanımları sonucu floridin yaklaşık yarısının CPP-ACP’ye bağlandığı rapor edilmiştir. Sonuç olarak bu da ortaya CPP-ACFP bileşiğini çıkarmıştır. CPP-ACP ve CPP-ACFP içerikli solüsyonların başlangıç mine çürüğünün remineralizasyonu üzerine etkileri karşılaştırıldığında, CPP-ACFP içerikli solüsyonun daha fazla remineralizasyon meydan getirdiği bulunmuştur (Cochrane ve ark. 2008). CPP-ACP’nin floride göre avantajlarından birisi minede florozise neden olmamasıdır. CPP-ACP’nin tek başına veya floridle birlikte kullanılması florid ihtiyacını azaltmakta bu da florozis görülme sıklığının düşmesini sağlamaktadır (Reynolds 1997, Çetin ve ark. 2011).

CPP-ACP ve NaF solüsyonlarının demineralizasyona karşı dirençlerinin karşılaştırıldığı çalışmada örneklere 30 gün boyunca tedavi edici ajanlar uygulanmış ve siklusun sonunda 7 günlük demineralizasyon solüsyonu uygulanmıştır. Elektron mikroskobu ile lezyon derinliği ve elektron probe mikro-analizör ile ortama salının iyon miktarı ölçülmüştür. CPP-ACP’nin, %0,2’lik NaF ile eşdeğerde etkinlik gösterdiği bildirilmiştir (Long ve ark. 2014).

1.6.3.2.2. CPP-ACP İçerikli Sakızlar

Şekersiz sakızların tükürük akışını arttırarak çürük önleyici etki gösterdiği bilinmektedir. Bundan yola çıkarak yetişkin hastalarda yapılan çalışmada başlangıç çürüklerinin remineralizasyonunda CCP-ACP içeren 10, 18.8, 19, 56.4 mg CPP-ACP içeren dört farklı şekersiz sakız kullanılmış ve başlangıç çürüklerinin remineralizasyonunda doza bağlı olarak bir artış olduğunu belirtilmiştir (Shen ve ark. 2001).

49

Reynolds ve ark. (2003) tarafından CPP-ACP içerikli sakızların kullanıldığı in situ çalışmada, hareketli aparey içerisine yerleştirilmiş 4 adet yapay çürük oluşturulmuş insan minesinde başlangıç çürüklerinde remineralizasyonun arttığı ve sakızların kullanımından 3 saat sonra bile CPP-ACP’nin diş plağında bulunduğu gösterilmiştir.

Iijima ve ark. (2004) tarafından yapılan klinik bir çalışmada, içerisinde 18,8 mg CPP- ACP bulunan şekersiz sakızlar kullanılmıştır. Çalışmanın sonucunda, CPP-ACP’li sakızların demineralizasyona karşı direnci ve remineralizasyonu arttırdığı ayrıca CPP-ACP ile remineralize edilmiş minenin demineralizasyona karşı normal mineden daha dirençli olduğu bulunmuştur.

Morgan ve ark. (2008)’ nın yaptığı in vivo bir çalışmada 54 mg CPP-ACP içeren sakızla, şeker içermeyen sakızın aproksimal çürüklerin ilerlemesi üzerine etkisi bite- wing radyograflarla araştırılmış ve CPP-ACP içeren sakızların uygulandığı grupta aproksimal çürüğün ilerlemesinin %18 oranında daha az olduğu saptanmıştır.

1.6.3.2.3. CPP-ACP İçerikli Gargaralar

CPP-ACP içerikli gargaraların plak kalsiyum ve fosfat seviyesini anlamlı derecede arttırdığı ve CPP’nin bakteri hücrelerinin duvarında ve hücreler arası matriks’te lokalize olduğu rapor edilmiştir (Reynolds ve ark. 2003).

Reynolds ve ark. (2008) CPP-ACP, florid ve ikisinin kombinasyonunu içeren gargara ve diş macunlarının remineralizasyon üzerine etkilerini karşılaştırmışlardır. Gargaralarla yapılan çalışma sonucunda, plak florid miktarının CPP-ACP/florid kombinasyonu kullanılan grupta anlamlı derecede artmış olduğu bildirilmiştir. Diş macunlarıyla yapılan remineralizasyon çalışmasında ise yine ikisinin kombine olarak kullanıldığı grubun en iyi grup olduğu belirtilmiştir.

1.6.3.2.4. CPP-ACP İçerikli Pastiller

Şekersiz pastiller tükürük bezlerini stimüle ederek tükürük akışını arttırmakta ve ağız ortamında tamamen çözülmektedir. Aynı zamanda remineralizasyonu sağlamada kullanılacak maddeler için etkili bir taşıyıcı ajandır. Cai ve ark. (2003) CPP-ACP içerikli pastillerin başlangıç çürüklerinin remineralizasyonu üzerine etkisini inceledikleri çalışmalarında; 18,8 gr ve 56,4 gr CPP-ACP içerikli şeker içermeyen

50

pastil kullanmışlar ve sonuç olarak, 18,8 gr CPP-ACP içerikli pastilde başlangıç çürüğünün remineralizasyon oranının yaklaşık %78, diğerinde ise %176 olduğunu rapor etmişlerdir (Çetin ve ark. 2011).

1.6.3.2.5. CPP-ACP İçerikli Patlar

CPP-ACP içerikli diş macununun içerisine flor ilave edilmesi ile demineralize mine yüzeyindeki yüzey sertliğinin karşılaştırıldığı çalışmada CPP-ACP içerisine flor ilave edilmesi ile yüzey sertliğinin sadece CPP-ACP’ye göre önemli derecede arttığı, her iki grubunda kontrol grubuna göre yüzey sertliğini arttırdığı belirtilmiştir (de Oliveira ve ark. 2015).

Kumar ve ark. (2008) başlangıç çürük lezyonlarında CPP-ACP patı ve 1100 ppm F- içeren diş macununun remineralizasyon üzerine etkisini araştırmışlardır. 96 saat boyunca çürük yapıcı bir solüsyonda bekletilen mine örneklerine 10 gün süren pH siklusu uygulanmıştır. Siklus sonrası mine örneklerinde oluşan remineralizasyon ve lezyon derinliği PIM ve mikroradyografi ile değerlendirilmiş, lezyon derinliğinde, CPP-ACP patı %10,1, 1100 ppm F içeren diş macunu ise % 7 azalmaya neden olmuştur. CPP-ACP’nin floridli diş macunu ile birlikte uygulanması ile lezyon derinliği %13,1 oranında azalma gözlenmiştir.

Sudjalim ve ark. (2007) yaptığı bir çalışmada %1’lik CPP-ACP patı ile 9000 ppm’lik NaF’in etkinliği ortodontik braketler etrafında demineralizasyonu önlemesi açısından karşılaştırılmıştır. İkisinin ayrı ayrı ve kombine kullanımlarının demineralizasyonu anlamlı bir şekilde önlediğini fakat kombine kullanımının demineralizasyonu önlemede daha etkin olduğu bulunmuştur.

% 10’luk CPP-ACP, % 1,1’lik NaF ve % 10’luk CPP-ACP+900 ppm F içeren diş macunlarının remineralizasyon etkinliğinin karşılaştırıldığı in vitro bir çalışmada NaF içerikli diş macunun diğer gruplara göre daha fazla remineralizasyon gösterdiği, CPP-ACP + Flor içeren diş macunun ise sadece CPP-ACP diş macununa göre daha fazla remineralizasyon etkinliğinin olduğu bildirilmiştir (Oliveira ve ark. 2014).

51

Srinivasan ve ark. (2010) yaptıkları bir çalışmada demineralize minede CPP-ACP ile CPP-ACP+900 ppm florid kullanımının remineralizasyon üzerine etkilerini araştırmışlardır. Çalışmada üçüncü molar dişlerden elde edilen 45 mine örneği 8 dakika kolanın içerisinde bekletilmiş ve 3 gruba bölünmüştür. Birinci gruba CPPACP, ikinci gruba CPP-ACP+900 ppm florid, üçüncü gruba ise yapay tükürük (kontrol grubu) uygulanmıştır. Örneklere Vickers mikrosertlik ölçümü yapılmıştır. Sonuç olarak erozyon sonrası artan sertlik değerleri; birinci grupta %46,24, ikinci grupta %64,25, üçüncü grupta ise %2,98 olarak belirlenmiştir. Elde edilen veriler eroziv minenin remineralizasyonunda florid ve CPP-ACP’nin sinerjik etkinlik gösterdiğini bildirmişlerdir.

Jayarajan ve ark. (2011) mine remineralizasyonunda CPP-ACP ve CPP-ACFP etkinliğini SEM (taramalı elektron mikroskobu) ve DIAGNOdent kullanarak değerlendirmişlerdir. Çalışmada, A grubuna yapay tükürük, B grubuna CPP-ACP, C grubuna CPP-ACFP uygulanmıştır. Tüm örneklerin DIAGNOdent kullanılarak demineralizasyon ve remineralizasyon değerleri ölçülmüş, sonuç olarak B ve C grubu, A grubu ile karşılaştırıldığında daha yüksek miktarda remineralizasyon göstermiştir. Gruplar arasında en yüksek remineralizasyon CPP-ACFP grubunda elde edilmiştir (Keskin ve Güler 2013).

1.6.3.2.6. CPP-ACP İçerikli Sporcu İçecekleri

Eroziv potansiyele sahip bir diğer içecek grubu ise sporcu içecekleridir. Farklı konsantrasyonlarda CPP-ACP ( % 0,063, 0,09, 0,125, 0,25) içeren sporcu içeceğinin içine insan mine örnekleri atılmış ve SEM altında örnekler incelenmiştir. CPP-ACP konsantrasyonu artıkça asittitrasyonu azalmakta ve pH yükselmektedir. Kontrol grubuna göre tüm konsantrasyonlarda (%0,063 hariç) eroziv lezyon oluşumu engellenmiştir. Denekler üzerinde yapılan çalışmada CPP-ACP içeren içecekle, içermeyen içecek arasında tat farklılığı hissedilmemiştir. CPP-ACP sporcu içeceklerinde içeceğin tadında herhangi bir değişiklik meydana getirmeden eroziv lezyon oluşumuna karşı kullanılabileceği belirtilmiştir (Ramalingam ve ark. 2005).

52

1.6.3.2.7. CPP-ACP İçerikli Restoratif Materyaller

Günümüzde CPP-ACP, restoratif materyallere ilave edilmiş ve bu materyallerle ilgili pek çok çalışma yapılmıştır. Mazzaoui ve ark. (2003) yaptıkları çalışmada cam iyonomer simanın içerisine %1,56 CPP-ACP ilave etmişlerdir. Bağlanma kuvvetinde %33, sıkışma kuvvetinde %23, nötral ve asidik koşullarda materyalden kalsiyum, fosfat ve florid salınımının arttığı rapor edilmiştir.

Geleneksel kompozit ve CPP-ACP içerikli kompozitin bağlanma kuvvetinin karşılaştırıldığı çalışmada, CPP-ACP içerikli kompozitin (24,2 MPa) geleneksel kompozite (36,7 MPa) göre bağlanma kuvvetinin düşük olmasına rağmen, klinik olarak kabul edilebilir seviyede olduğu ayrıca kopmaların rezin-rezin ara yüzünden olduğu için mineye daha az zarar verdiği gözlemlenmiştir (Uysal ve ark. 2010).

Al Zraikat ve ark. (2011) yaptıkları bir çalışmada kimyasal sertleşen cam iyonomer siman içerisine %3’lük CPP-ACP ilavesinin cam iyonomerin fiziksel ve mekanik özelliklerine, iyon salınımına ve mine demineralizasyonunu inhibe etme özelliğine etkisini değerlendirmişlerdir. Sonuç olarak CIS içerisine %3’lük CPP-ACP ilavesi onun mekanik özelliklerini olumsuz etkilemeden, antikaryojenik özelliğini arttırmıştır.